Блок цехов машиностроительного предприятия, г Владимир

где η– КПД электродвигателя при полной его загрузке;Кт – коэффициент, учитывающий долю перешедшей в теплоту механической энергии также выделившейся в помещение.В помещении заданы двигатели общей мощностью 21 кВт.Тёплый период годаТеплопоступления от людей. Тепловыделения от человека явного тепла и зависят от тяжести выполняемой работы.Qя=nqmгде n - количество людей, находящихся в помещении (мужчин, женщин, детей); m - доля количества теплоты, выделяемой человеком (для мужчин n=1, для женщин и детей n – менее 1); q - количество тепла, выделяемого одним человеком. Определяется по таблице 2.2 [5] путём интерполяции при работе средней тяжести и температуре внутреннего воздуха.tв =27˚C. В отделении 2 человека (мужчин), категория работы – средней тяжести IIб :qя=58 Вт/челQя=2·58=116 ВтТеплопоступления солнечной радиации через окна цеха. Окна цеха, в количестве 2 штук выходят на южный фасад. Поступления теплоты в пиковые часы – 12-13 ч:Qокн=1575·2=3150 ВтИ в количестве 2 штук выходят на западный фасад. Поступления теплоты в пиковые часы – 12-13 ч:Qокн=803·2=1606 ВтТепловой баланс помещения участка горячей формовки представлен ниже в таблице 2.2.5.Таблица 2.2.5Тепловой баланс помещения участка горячей формовки .Объём помещения 787,8 м3. Периоды года, температуры РЗ.Потери теплоты, ВтПоступления теплоты, ВтТеплоизбытки – теплонедостаткичерез внешние огритогоот лю- дей,от солн. радиац.от осв.от тех. об-яитогоВтВт/м3ТП, + 27 С0.000.00116.004756.000.002310.007182.007182.009.117ПП, + 16 С1761.611761.61258.000.002045.252310.004613.252851.643.620ХП, + 16 С12918.5012918.50258.000.002045.252310.004613.25-8305.25-10.5424.6. Литейное отделениеХолодный и переходный периоды года.Теплопоступления от людейtв=16˚C. В отделении 5 человек (мужчин), категорияработы –средней тяжести IIб:qя=129 Вт/челQя=5·129=645 ВтТеплопоступления от освещенияКоличество тепла, поступающего от источника искусственного освещения определяемое по фактической мощности светильников. Учитывается в тепловом балансе помещения только для холодного периода года с наименьшим количеством солнечных дней. Принято считать, что вся электрическая энергия, затрачиваемая на освещение, переходит в теплоту, нагревающую воздух помещения. В помещениях цеха смонтировано освещение лампами накаливания.Qосв=E·qосв·Aпол·ηосвгде E = 150 - освещённость на полу помещения, лк, принимается по таблице 5.2 [1]; qосв =0,25 - удельные тепловыделения, Вт/м2лк; приняты в соответствии с примечаниями к формуле 5.2 [1]; А = 315,1 м2 - площадь пола помещения, м2; ηосв - доля теплоты освещения, поступающая в рабочую зону помещения (ηосв =0,45 - для ламп накаливания).Qосв=150·0,25·315,1∙0,45=5317,31 ВтТеплопоступления от электрифицированного механического оборудования с размещением электродвигателя в объёме помещения и электрических промышленных печей.где η– КПД электродвигателя при полной его загрузке;Кт – коэффициент, учитывающий долю перешедшей в теплоту механической энергии также выделившейся в помещение.В помещении заданы двигатели общей мощностью 14 кВт.Также заданы прессы с электродвигателями (пп. 46-48) мощностью 10, 7,5, 5,0, 4,0 кВт соответственно:Тёплый период годаТеплопоступления от людей. Тепловыделения от человека явного тепла и зависят от тяжести выполняемой работы.Qя=nqmгде n - количество людей, находящихся в помещении (мужчин, женщин, детей); m - доля количества теплоты, выделяемой человеком (для мужчин n=1, для женщин и детей n – менее 1); q - количество тепла, выделяемого одним человеком. Определяется по таблице 2.2 [5] путём интерполяции при работе средней тяжести и температуре внутреннего воздуха.tв =27˚C. В отделении 5 человек (мужчин), категория работы – средней тяжести IIб :qя=58 Вт/челQя=5∙58=290 ВтТеплопоступления солнечной радиации через окна цеха. Окна цеха, в количестве 6 штук выходят на южный фасад. Поступления теплоты в пиковые часы – 12-13 ч:Qокн=1575·6=9450 ВтТепловой баланс помещения литейного отделения представлен ниже в таблице 2.2.6.Таблица 2.2.6Тепловой баланс помещения литейного отделения .Объём помещения 2048,15 м3. Периоды года, температуры РЗ.Потери теплоты, ВтПоступления теплоты, ВтТеплоизбытки – теплонедостаткичерез внешние огритогоот лю- дей,от солн. радиац.от осв.от тех. об-яитогоВтВт/м3ТП, + 27 С0.000.00290.009450.000.006813.5016553.5016553.508.082ПП, + 16 С3120.193120.19645.000.005317.316813.5012775.819655.624.714ХП, + 16 С22881.4122881.41645.000.005317.316813.5012775.81-10105.60-4.9344.7. Модельное отделениеХолодный и переходный периоды года.Теплопоступления от людейtв=16˚C. В отделении 3 человека (мужчин), категорияработы –средней тяжести IIб:qя=129 Вт/челQя=3·129=387 ВтТеплопоступления от освещенияКоличество тепла, поступающего от источника искусственного освещения определяемое по фактической мощности светильников. Учитывается в тепловом балансе помещения только для холодного периода года с наименьшим количеством солнечных дней. Принято считать, что вся электрическая энергия, затрачиваемая на освещение, переходит в теплоту, нагревающую воздух помещения. В помещениях цеха смонтировано освещение лампами накаливания.Qосв=E·qосв·Aпол·ηосвгде E = 150 - освещённость на полу помещения, лк, принимается по таблице 5.2 [1]; qосв =0,25 - удельные тепловыделения, Вт/м2лк; приняты в соответствии с примечаниями к формуле 5.2 [1]; А = 157,3 м2 - площадь пола помещения, м2; ηосв - доля теплоты освещения, поступающая в рабочую зону помещения (ηосв =0,45 - для ламп накаливания).Qосв=150·0,25·157,3∙0,45=2654,44 ВтТеплопоступления от электрифицированного механического оборудования с размещением электродвигателя в объёме помещения и электрических промышленных печей.где η– КПД электродвигателя при полной его загрузке;Кт – коэффициент, учитывающий долю перешедшей в теплоту механической энергии также выделившейся в помещение.В помещении заданы двигатели общей мощностью 10 кВт.Тёплый период годаТеплопоступления от людей. Тепловыделения от человека явного тепла и зависят от тяжести выполняемой работы.Qя=nqmгде n - количество людей, находящихся в помещении (мужчин, женщин, детей); m - доля количества теплоты, выделяемой человеком (для мужчин n=1, для женщин и детей n – менее 1); q - количество тепла, выделяемого одним человеком. Определяется по таблице 2.2 [5] путём интерполяции при работе средней тяжести и температуре внутреннего воздуха.tв =27˚C. В отделении 5 человек (мужчин), категория работы – средней тяжести IIб :qя=58 Вт/челQя=5∙58=290 ВтТеплопоступления солнечной радиации через окна цеха. Окна цеха, в количестве 2 штук выходят на южный фасад. Поступления теплоты в пиковые часы – 12-13 ч:Qокн=1575∙2=3150 ВтИ в количестве 2 штук выходят на восточный фасад. Поступления теплоты в пиковые часы – 12-13 ч:Qокн=723·2=1446 ВтТепловой баланс помещения модельного отделения представлен ниже в таблице 2.2.7.Таблица 2.2.7Тепловой баланс помещения модельного отделения .Объём помещения 1022.45 м3. Периоды года, температуры РЗ.Потери теплоты, ВтПоступления теплоты, ВтТеплоизбытки – теплонедостаткичерез внешние огритогоот лю- дей,от солн. радиац.от осв.от тех. об-яитогоВтВт/м3ТП, + 27 С0.000.00174.004596.000.001100.005870.005870.005.741ПП, + 16 С1776.171776.17387.000.002654.441100.004141.442365.262.313ХП, + 16 С13025.2813025.28387.000.002654.441100.004141.44-8883.84-8.6895. Расчет количеств удаляемого местными отсосами воздуха в участке и отделениях цеха5.1. Кузнечно-прессовое отделениеВ отделенииисточникамивыделениявредностейявляютсягазовая печь(поз. 14) размером 800х1200х800 мм, прессы (пп. 13, 15, 16) –1000х1500х800 мм и ванна вытопки (поз. 18) размером 800х1200х800 мм. Ширинакаждойпозициипревышает 600 мм, поэтомупоступлениевредностейлокализуетсяустановкойнакаждойиз позицийдвухбортовыхобычныхотсосов.Расчётные температуры:газовая печь – 800 Спрессы – 18 Сванна вытопки – 90 СПрессы должны иметь укрытие в виде панели равномерного всасывания с размером щелевой решётки – 900х645 мм. Прессы установлены не у стены.Определим объем воздуха Lм.о, м3/ч, удаляемого через местные отсосы этого оборудования:где α - удельный расход воздуха на один погонный метр бортового отсоса, м3/ч.п.м., принимается пографикам рисунка 4.15 [1] в зависимости от ширины В и требуемой высоты спектра вредностей h.В соответствии со степенью токсичности выделяющихся в процессах работы расчётная высота спектра вредностей принята равной 40 мм.l - длина бортового отсоса, мKH - поправочный коэффициент на глубину уровня жидкости, принимается по таблицам, приведенным в нижней части графиков рис. 4.15Kv- поправочный коэффициент на подвижность воздуха в помещении, принимается графикамрис. 4.16 [1].Поскольку температура кварцевой пыли практически не отличается от температуры воздуха в рабочей зоне цеха, температурный перепад принимается равным 10 С.Тогда объем воздуха удаляемого от каждогопресса:Объем воздуха удаляемого от газовой печи:Объем воздуха удаляемого от ванны вытопки:Общее количество воздуха, удаляемого из помещения кузнечно-прессового отделения через местные отсосы:5.2. Печное отделениеВ печномотделенииустановлены:- электропечь – поз. 33- карусельная линия для заливки в коккиль – поз. 34- электропечь плавильная – поз. 35- соляная ванна – поз. 37- электрическая печь – поз. 39- электрическая печь для выщелачивания – поз. 45Перечисленное выше оборудование защищено следующими местными отсосами:- электропечь поз. 33 – зонт-козырек 4289,77 м3/ч- карусельная линия для заливки в коккиль – вытяжной зонт- электропечь плавильная – вытяжной зонт- соляная ванна – вытяжной шкаф- электрическая печь – зонт-козырек - электрическая печь для выщелачивания – зонт-козырек карусельная линия для заливки в коккиль – по данным технологов, выполняется отсос нагретого воздуха 2000 м3/ч с температурой 60 С, теплота которого утилизируется.поз.35 – электропечь плавильная, N=5 кВт; укрытие – вытяжной зонт, подвижность воздуха в помещении – 0,4 м/с. Поправка на подвижность воздуха:поз.37 – соляная ванна (1 шт.).(вытяжной шкаф со скоростью воздуха в рабочем проёме v = 0,5 м/с)Объём вытяжки при размерах рабочего проёма – 1000х800 мм:L=3600Av=3600∙1∙0,8∙0,5=1440 м3/чпоз. 39 – электрическая печь, N=1,5 кВт , с объёмом вытяжки (принято без расчёта.), L = 2150 м3/ч.поз. 45 – электрическая печь для выщелачивания, N=1кВт с объёмом вытяжки (принято без расчёта.), L = 860 м3/ч.Общее количество воздуха, удаляемого из помещения печного отделения через местные отсосы:5.3. Участок галтовкиНаучастке галтовкиустановлены:- галтовочный барабан 1000 мм – поз. 52- обрезной станок – поз. 53- ванна для выщелачивания – поз. 54Перечисленное выше оборудование защищено следующими местными отсосами:- галтовочный барабан 1000 мм – отсос через цапфу- обрезной станок – кожух- ванна для выщелачивания – бортовой отсосгалтовочный барабан 1000 мм - поз. 52 – отсос через цапфуL=3600Av=3600∙(3,14∙12/4)∙0,5=1413 м3/ч- обрезной станок – поз. 53 – с объёмом вытяжки (принято без расчёта.), L = 1500 м3/ч.- ванна для выщелачивания - поз. 54 – бортовой отсосN=5 кВт; подвижность воздуха в помещении – 0,4 м/с. Поправка на подвижность воздуха:Общее количество воздуха, удаляемого из помещения отделения галтовкичерез местные отсосы:5.4. Сварочный участокНасварочномучасткеустановлены:- пост электросварщика – поз. 66Перечисленное выше оборудование защищено следующими местными отсосами:- пост электросварщика – панель равномерного всасывания со скоростью воздуха в рабочем проёме v = 0,5 м/сОбъём вытяжки при размерах рабочего проёма – 1000х800 мм:L=3600Av=3600∙1∙2∙0,5=3600 м3/чLСУ=3600 м3/ч5.5. Литейное отделениеВ литейном отделенииустановлены:- прессы 10, 7,5, 5,0 кВт – пп. 46-48- плоскошлифовальный станок – поз. 48Перечисленное выше оборудование защищено следующими местными отсосами:- прессы 10, 7,5, 5,0 кВт – встроенный отсос 1000 м3/ч- плоскошлифовальный станок – кожух, d=150 мм:L=3600Av=3600∙(3,14∙0,1502/4)∙0,5=32 м3/чОбщее количество воздуха, удаляемого из литейного отделениячерез местные отсосы:5.6. Модельное отделениеВ модельном отделенииустановлены:- шкаф для кислот - поз. 3- пескосып - поз. 5- установка приготовления огнеупорного покрытия - поз. 6- сушильный шкаф - поз. 7- термостат - поз. 8- рабочий стол - поз. 10Перечисленное выше оборудование защищено следующими местными отсосами:- шкаф для кислот - вытяжной шкаф- пескосып - отсос 1200 м3/ч- установка приготовления огнеупорного покрытия - бортовой отсос- сушильный шкаф - вытяжка- термостат - отсос 600 м3/ч- рабочий стол - панель равномерного всасывания- шкаф для кислот - поз. 7 - вытяжной шкаф со скоростью воздуха в рабочем проёме v = 0,5 м/с)Объём вытяжки при размерах рабочего проёма – 1000х800 мм:L=3600Av=3600∙1∙0,8∙0,5=1440 м3/ч- установка приготовления огнеупорного покрытия - поз. 6 - бортовой отсос на 1200 м3/ч.- сушильный шкаф - поз. 7 - вытяжка по данным технологов, выполняется отсос нагретого воздуха 1500 м3/ч с температурой 60 С, теплота которого утилизируется.- рабочий стол – панель равномерного всасывания со скоростью воздуха в рабочем проёме v = 0,5 м/сОбъём вытяжки при размерах рабочего проёма – 1000х800 мм:L=3600Av=3600∙1∙2∙0,5=3600 м3/чОбщее количество воздуха, удаляемого из литейного отделениячерез местные отсосы:6. Решение по организации отопления в участке и отделениях цеха.В соответствии с проектным заданием, цех работает в две смены по 8 часов каждая.Нерабочее время составляет 8 часов в сутки. Общепринятым решением является устройство водяного отопления, не требующего присутствия в нерабочее время персонала для его эксплуатации.На нескольких участках установлены ванны (кузнечный, уч-кгалтовки), с поверхности зеркала которых имеет место испарение влаги в нерабочее время. Во избежание конденсации водяных паров на поверхности наружных ограждений в участке система отопления круглосуточно должна поддерживать расчётную температуру воздуха.В печном и кузнечном отделениях в нерабочее время устраивается дежурное отопление, поддерживающее температуру в помещении + 5С, в рабочее время теплопотери компенсируются перегревом приточного воздуха.7. Расчет аэрации печного отделения.Исходные данные:Расчетная схема воздухообмена – приток через нижние фрамуги в рабочую зону в количестве 23214 кг/ч, вытяжка - через верхние фрамуги окон – 10146,7 кг/ч, вытяжка черезместные отсосы – 11132,45 кг/ч;Аэродинамические коэффициенты на заветренной и наветренной сторонах соответственно: -0.6 и 0.8;Разница центров аэрационного проёма и нижней фрамуги – 4,1 м;Коэффициенты расхода аэрационных проемов: μпр=0,62,μвыт=0,67;Наружная температура в ТП - 20,8°С;Средняя температура в печном отделении в ТП:tср=0,5(27+20,8)=23,9 ССредняя плотность воздуха в помещении: ТППлотность наружного воздуха в ТП:Плотность удаляемого воздуха в ТП:Расчетная скорость ветра: ТП – 4,1 м/с.Расчет:1. Гравитационная составляющая расчётного давления:2. Ветровая составляющая расчётного давления:3. Так как расчетная 10ΔРграв = 4,83 Па меньше Pv, то расчет аэрации ведем наветровое давление.Величина А:4. Вычисляем:5. Требуемые площади аэрационных проемов8. Аэродинамический расчёт аспирационной системы В-6.Аспирационная система отсасывает кварцевую пыль из укрытия пескоструйной установки. Рекомендуемая скорость в воздуховоде, исключающая выпадение пыли [табл.23.4, 1], составляют для горизонтальных участков 19 м/с, вертикальных – 15,5 м/с. Поскольку вытяжная система имеет незначительную протяжённость, принимается для всей системы стальной круглый воздуховод d200 мм.Коэффициенты местного сопротивления системы: конический коллектор на входе в воздуховод – 0,14 2 отвода R/d = 2,0 – 0.15х2 = 0,3конфузор на выходе из вентилятора – 0,24 переходник на входе в циклон – 0,22Итого – 0,90Таблица аэродинамического расчета№ п/пL, м3/чl, мКшерохd, ммv, м/сβR, Па/мβRl, ПаΣξzβRl+z1234567891011121216060.120019.09119.99124.920.9196.12321.04Разрежение, поддерживаемое в укрытии вентилятором – 20 Па.Очистка воздуха вентиляционного выброса от пыли выполняетсяциклоном ЦН-15 диаметром 500 мм, гидравлическое сопротивление – 1200ПаОбщие потери давления в сети: 321 + 20 + 1200 = 1541 ПаК установке принимается пылевой вентилятор ЦП 7-40 №5: L = 2160 м3/ч, р = 1750 Па, n = 1730 об/мин, КПД = 0,48.Требуемаямощностьэлектродвигателя:Вентиляционный агрегат должен быть укомплектован электродвигателем 4А100S2 N = 4 кВт, n = 2840 об/мин. Передача мощности от электродвигателя вентилятору – клиноремённая.Список использованных источников1. Тертичник Е. И. Вентиляция. М.: изд-во АСВ. 2015.2. Методические указания к курсовому проекту. Системы вентиляции промышленных зданий. Раздел 1. Общая часть. Составитель: доцент к.т.н. Е.И. Тертичник. Москва 2001.3. Методические указания к курсовому проекту. Системы вентиляции и отопления кузнечных цехов. Раздел 2.Системы вентиляции и отопления кузнечных цехов. Составитель: доцент к.т.н. Е.И. Тертичник. Москва 2001.4. Методические указания к курсовому проекту. Основные положения по проектированию бортовых и кольцевых отсосов от промышленных печей и ванн с вредными выделениями. Составитель доцент к.т.н. Е.И.Тертичник. Москва 2006.5. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 частях. Часть 3 книга 1. Вентиляция и кондиционирование воздуха/ Под редакцией к.т.н. Н.Н. Павлова, и инженера Ю.И. Шиллера. Издание 4 переработанное и дополненное. М.: Стройиздат, 1992.6. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 частях. Часть II. Вентиляция и кондиционирование воздуха/ Под редакцией к.т.н. Н.Н. Павлова, и инженера Ю.И. Шиллера. Издание 4 переработанное и дополненное. М.: Стройиздат, 1992.7. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 частях. Часть 3 книга 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха/ Под редакцией к.т.н. И.Г. Староверова. Издание 2-е переработанное и дополненное. М.: Стройиздат, 1977.8. ГОСТ 12.1.005 – 88 ССБТ. Общие санитарно – гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.9. СП131.13330.2012 "Строительная климатология"10. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Госстрой России. Москва 2004.11. Вентиляция. Каменев П.Н., Тертичник Е.И. - М., Изд-во АСВ, 2011.12. Б.М. Торговников Проектирование промышленной вентиляции. Справочник.